首先,保持其他参数值不变,改变间距 Z₁双层半圆形环的 x方向,如图 5;当的距离 Z₁半圆形环之间的增加,双折射增加,最高可达6×10⁻⁵。的损失 x极化的基本模式先增加然后减少,达到最低时为0.86 dB / m Z₁= 5.73 μ米的损失 y极化的基本模式也降低,然后增加。当 Z₁早期的变化,的损失 y极化的基本模式是不明显的。当的距离 Z₁增加的损失 y极化的基本模式显著增加。相比之下,损失的基本模式 x极化,损失的基本模式 y极化变化不大 Z₁= 4 μ米和6 μm。当 Z₁= 4.5 μ米,最小的损失 y偏振状态为0.72 dB / m。在以下的分析中, Z₁= 5.73 μm是选为最优参数;此时,损失的 y极化和 x极化的基本模式是0.75 0.86 dB / dB / m和m,分别和双折射是5.3×10⁻⁵。在这种情况下,虽然双折射及不足以满足要求,损失的 x和 y偏振状态小于1 dB / m。

从图可以看出 5改变距离 Z₁两个半圆形 x在双折射和方向有很大的影响 x极化光纤的基本模式损失,但相比之下的损失 x极化的基本模式,影响的损失 y极化的基本模式是不明显的。这是因为Z2的距离 y方向半圆是固定的,只有Z1的距离的变化 x方向半圆形环,导致影响 x偏振基本模式不可避免的多 y极化的基本模式。矩形核心区域改善双折射是必要的。两个半圆形环的半径 y方向是小于的两个半圆的环 x方向;因此,影响的基本模式 y极化相对较小。因此,在下面讨论参数变化,只有变化的影响的结构参数 x方向的基本模式 x讨论了极化,然后讨论了双折射的变化,以获得HC-ARF高双折射。

通过距离的讨论 Z₁包层半圆形的 x方向在前一节中,这是确定 Z₁= 5.73 μm。这部分主要论述了双半圆的大小和位置的影响 x损失和双折射方向的基本模式。首先,保持双层的半圆的位置 x包层的方向不变,然后改变半径 R₂的半圆 x获得最优方向 R₂双层的半圆。然后,确保 R₂不变,改变了半圆的中心的位置获得双半圆的最优位置。

所示图的示意图 6(一),确保中心的半圆 x方向保持不变,然后改变半圆的大小改变 R₂。如图 6 (b)的增加 R₂的损失 x极化的基本模式逐渐增加,损失的 y极化的基本模式仅略有增加。然而,增加相比很小 x极化损失基本模式。之间的双折射 x和 y极化的基本模式增加显著的增加 R₂。当 R₂= 21.8 μ米, x和 y极化的基本模式损失1.76 0.93 dB / dB / m和m,分别和双折射是1.0×10⁻⁴。这时,损失较低和双折射也可以满足要求。当 R₂= 22.8 μ米,最大的双折射可以达到1.6×10⁻⁴,但损失的基本模式 x和 y极化增加到3.98 1.31 dB / dB / m和m,分别。这表明,追求最大的双折射,必须牺牲部分损失的基本模式。

如图 7(一),保持半径 R₂半圆形环不变,变化的半圆的中心的位置,并定义的距离中心的半圆的核心 Z _c。如图 7 (b),当 Z _c增加,损失的基本模式 x极化明显减少,损失的基本模式 y极化也略有下降但基本上保持不变,双折射显示显著减少趋势。当 Z _c= 28.7 μm,圆的中心是对光纤的外管壁上 x和 y极化的基本模式损失1.76 0.93 dB / dB / m和m,分别和双折射是1.0×10⁻⁴。这时,光纤的损耗较低,高双折射,从而满足需求。

实际上,的增加 R₂的增加 Z _c改变核心区域的形状。比较数据 6 (b)和 7 (b)可以看出,当 R₂增加或 Z _c减少, x方向的核心区域减少。这反过来会导致双折射的增加,显著增加的损失的基本模式 x极化,略有增加的损失的基本模式 y极化。这两个的区别是曲率的变化 x方向的核心是不同的,但从结果,这种差异不能反映在数据上 6 (b)和 7 (b)。因此,在下一节中,我们将只考虑半圆形环的曲率变化的影响 x对纤维性能的方向。

在本节中,我们研究椭圆率的变化( e)的半圆形环 x方向,当其他参数保持不变。椭圆率可以被定义为 (4) e = r 一个 r b 。

如图 8(一个), r _一个和 r _b分别是半长轴和半短轴的椭圆半圆形环包层。其他参数保持不变时,椭圆率 e可以改变通过改变吗 r _b。如图 8 (b),当椭圆率 e增加,光纤的双折射迅速减少,表明椭圆率的变化 e将极大地影响双折射。同时,从图可以看出 7 (b)当椭圆率 e增加 x方向,的损失 x先增加然后减少极化的基本模式。当 e= 1.6,最低的损失获得的基本模式 x极化是0.67 dB / m。的椭圆率 e也有巨大的影响 y极化损失基本模式。作为 e增加, y极化损失持续增长基本模式。这说明,当椭圆率 e增加,上的约束 y极化的基本模式减少,导致增加 y极化损失基本模式。和双折射减少随着椭圆率的增加。当 e= 0.9,基本模式的损失 x极化是1.87 dB / m的 y极化是0.88 dB / m,双折射是1.05×10⁻⁴。当 e= 1,基本模式的损失 x和 y偏振1.76 0.93 dB / dB / m和m,分别和双折射是1.0×10⁻⁴。相比之下,的结果 e= 0.9,当 e= 1,的损失 y极化的基本模式是高,但的损失 x极化的基本模式是减少更多。因此,它可以很明显看到,当 r _一个不变,增加 r _b可以适当增加的双折射和减少损失 y极化的基本模式,使纤维具有更好的保偏性能。然而,考虑到椭圆管的生产过程更加困难。 e= 1选择在以下分析。

光纤陀螺仪,保偏光纤敏感环可以应用,和敏感的环是光纤陀螺的核心组件。设计纤维的弯曲性能越好,越小的体积可以和光纤陀螺仪可以应用于更多的领域。因此,有必要分析弯曲HC-ARF的损失。

等效折射率的方法通常被用来分析光纤的弯曲损耗。光纤弯曲时,光纤的折射率分布变化根据弯曲方向的变化,弯曲半径和角度。因此,当一个光纤弯曲时,它可以被认为是普通光纤的折射率变化,它只需要计算弯曲光纤的折射率进行数值分析。等效折射率模型可以表示为 (5) n 情商 x , y = n x , y 1 + 2 x 因为 θ + y 罪 θ R b , 在哪里 n_情商( x, y)的等效折射率光纤弯曲, n( x, y)是直光纤的折射率, R _b纤维的弯曲半径, θ角是由纤维和弯曲方向 x轴。因为设计的纤维是不对称的 x方向和 y方向,不同的弯曲方向,如图 9(一个),也会影响纤维的弯曲性能。如图 9、强度分布的基本模式与纤维的弯曲方向有关。弯曲光纤的性能是不一样的。

如图 10 (),当纤维弯曲的 x方向,波长为1550 nm,弯曲半径是10厘米、5厘米的基本模式 x极化有一个小变化,损失是1.81 1.96 dB / dB / m和m,分别,这几乎是一样的1.76 dB / m的连续纤维。然而,当弯曲半径继续减少2厘米, x极化的基本模式损失会突然增加到3.32 dB / m,增加1.56 dB / m。在图 10 (b),当波长为1550 nm和弯曲半径10厘米,5厘米,损失的基本模式 y极化和直纤维0.934 dB /米,0.938 dB / m,和0.948 dB / m,分别显示一个很小的增长趋势。但是,当弯曲半径减少2厘米, y极化损失增加到1.03 dB / m基本模式。当纤维弯曲的 x方向和弯曲半径大于5厘米,光纤的弯曲损耗相对较小,小于1 dB / m,指示光纤弯曲时更出色的弯曲性能 x方向。

如图 (11日)当波长1550 nm,纤维弯曲的 y方向,弯曲半径10厘米,5厘米,2厘米, x极化和直纤维损失基本模式的损失几乎没有变化,和损失1.76 dB /米,1.76 dB / m, 1.76 dB / m和1.77 dB / m,分别,这几乎是影响纤维弯曲。在图 11 (b)当弯曲半径10厘米、5厘米 y极化损失基本模式和直纤维损失变化非常小,他们0.93 dB / m, 0.95 dB / m和1.02 dB / m。但是,当弯曲半径减少2厘米, y极化的基本模式损失显著增加1.51 dB / m。它可以发现,当纤维弯曲 y方向和弯曲半径大于5厘米,光纤的弯曲损耗相对较小,这表明该光纤弯曲时更出色的弯曲性能 y方向。

比较数据 10 ()和 (11日),可以发现,当纤维弯曲 x方向,它会极大地影响的弯曲损耗 x极化的基本模式。但是,当纤维弯曲的 y方向,弯曲损耗的基本模式 x极化基本上是不变的。比较数据 10 (b)和 11 (b),可以发现,当弯曲 x方向,弯曲半径的变化,弯曲的损失 y极化的基本模式变化小于弯曲弯曲时损失 y方向。因此,如果光纤制成一个敏感的戒指,当光线敏感的环 x极化光和纤维弯曲 y方向,损失更小。当敏感的环 y极化光和纤维弯曲 x方向,弯曲损耗较小。

纤维弯曲也会影响双折射。如图 12(一个),当纤维弯曲的 x方向,光纤的双折射随弯曲半径将会增加。然而,如图 12 (b),当纤维弯曲的 y方向,光纤的双折射趋于减少,但变化是相对较小。弯曲半径是5厘米时,双折射仍大于1.0×10⁻⁴。这意味着当弯曲损失是一个合理的范围内,双折射引起的弯曲的变化相对较小,这就足够了指标要求。